3月24日《自然》杂志内容精选

封面故事：用斑马鱼进行黑素瘤的遗传研究

携带人类致癌基因BRAF（黑素瘤患者最常见的突变）的转基因斑马鱼，为易于进行基因操纵的黑素瘤提供了一个方便的模型。Leonard Zon及其同事的两篇论文显示了这一体系在癌症遗传学和药物开发研究中的潜力。Ceol等人筛选能与突变的B-Raf（人类黑素瘤中一个频繁的致癌事件）配合的基因，识别出SETDB1能够加快鱼类黑素瘤的形成。该基因是在一个人类黑素瘤中被频繁放大的区域中发现的，其基因产物SETDB1是一种组蛋白甲基化酶，在人类黑素瘤中经常过度表达。这项工作将SETDB1确定为黑素瘤中一种重要人类致癌基因。White等人发现，斑马鱼胚胎中一个基因标记的表达对黑素瘤敏感，它反映了神经冠先祖细胞的终端分化被破坏。Leflunomide（一种用来治疗风湿性关节炎的神经抑制药物）在一项化学筛选中被发现是神经冠干细胞的一种抑制药物，通过“双氢乳清酸酯脱氢酶”的抑制发挥作用。Leflunomide在斑马鱼模型中和人类黑素瘤异种移植物中有抗黑素瘤活性。

Z-选择性烯烃的催化合成路径

“Z-alkene”键是自然界中最重要的化学键之一。很多天然产物都含有一个或几个“Z-alkenes”，由一个双键组成，该双键在每端都有两个指向同一方向的“取代基”。如果两个“取代基”指向相反方向（一种被称为“E alkene”的结构），这些天然产物的药效或功能就会消失或大大改变。“1,2-双取代Z-alkenes”的立体选择性合成的方便方法很少。现在，Amir Hoyveda及其同事介绍了“烯醇醚”和“烯丙基氨基化合物”（以前仅用在E-选择性反应中）的催化Z-选择性交叉复分解反应。这一反应的潜力由其在一种抗氧化剂“缩醛磷脂”（见于具有电子活性的组织中和阿尔茨海默氏症中）以及强效免疫刺激药物和抗肿瘤药物KRN7000的合成中的应用得到证明。

BRAF及与多发性骨髓瘤的其他联系

多发性骨髓瘤（浆细胞的一种恶性肿瘤）仍然是无法治愈的，而且我们对其也了解很少。Chapman等人利用下一代测序方法将38个多发性骨髓瘤基因组与来自相同患者的正常细胞进行了比较。这种疾病涉及参与蛋白转录、组蛋白甲基化和血液凝固的基因的突变。从临床角度来看重要的是，在激酶BRAF（它是最近被发现有很强临床活性的药物的抑制因子）中发现了出乎意料的激发突变。这表明，应当用“BRAF突变的多发性骨髓瘤患者”对BRAF抑制因子进行评估。

基因功能的构成部分

本期Nature上的三篇论文构成“modENCODE项目”的一部分，该项目旨在对果蝇和蛔虫中的功能性DNA成分进行定性。Kharchenko等人基于18个组蛋白修饰提供了果蝇基因组中全部染色质的情况。他们描述了9个普遍性的染色质状态。将这些分析与其他数据类型相结合，显示了不同基因组成分的个别特点。Graveley等人利用“RNA-Seq”、“tiling微阵列”和cDNA测序技术研究了果蝇30个不同发育阶段中的转录组。其发现包括很多新基因、编码及非编码转录体以及拼接和编辑事件。在第三篇论文中，Nègre等人制成了果蝇基因组中调控部分的一个图件，定义了大量假设中的调控成分，如增强子、启动子、绝缘子和沉默子。

超越“海森堡测不准原理”的可能性

“量子计量学”利用纠缠和其他量子资源来提高测量精度，使测量灵敏度达到由“海森堡测不准原理”所限制的水平。但在理论上，粒子之间的相互作用也许可以让我们越过这一极限进入“超海森堡”境界。Napolitano等人通过实验证明，这种情况在对一个“原子系综”的磁化所进行的一项非线性的、非破坏性的测量中的确可以出现。这项工作表明，粒子之间的相互作用对于“量子计量学”来说可能是一个有用的资源，尽管非线性测量相对于线性测量的性能如何尚有待进行更为一般性地探索。

岩石类型与地震过程中断层润滑不相关

对大约300项已发表的和未发表的岩石摩擦实验（这些实验重现地震滑动状况）所作的一项综述表明，摩擦力的显著下降出现在高滑动速度下。通过将实验数据外推到“地震成核深度”的典型条件，本文作者们得出结论认为，断层在地震过程中被润滑，与断层岩石组成或所涉及的特定变弱机制无关。